|
|
发表于 2006-9-28 11:26:40
|
显示全部楼层
来自: 中国上海
氮化及軟氮化件的加工程序
, k* r7 [. L L) W9 @) @( P' k 氮化及軟氮化件的一般加工程序包括下列各項:
( D9 r9 k2 ~/ A! s9 `* @ 一、 原材料準備
6 u: ^- G- Z. u1 S: c 二、 預備熱處理
, m: S$ X" F3 `5 y 三、 機械加工
; m" {) D( ?6 Q* D' `6 H3 D$ h 四、 氮化及軟氮化前準備* p! R/ ^& c) K- K; N# |5 {0 |8 L+ n; N
五、 氮化及軟氮化處理. ~" j+ [- X" l# V5 ]& n
6 q1 q! Y- d# \6 G# A1 Y 各項程序的主要工作內容及要求為:
/ W& e7 Q& L9 [% D, h( l/ R" o, }# V/ F
程序 項目 目的和要求0 ]! Y# R0 M5 Q( P" n6 q O5 r6 B
一、原材料準備 進行素材之鑄造、鍛造、衝壓、擠壓、銲接等加工程序 改變素材的形狀,以達到尺寸要求,並不允許有變形、裂紋等缺陷5 {0 G1 V' T0 W' p! s& s. D
二、預備熱處理 進行完全退火、正常化、調質等熱處理 改善材料之組織和性能、減少變形,為機械加工和氮化及軟氮化處理作準備2 Y' f: f9 i" X7 L+ J! x
三、機械加工 進行工件切削及磨削加工 去除工件表面之脫碳層及各種有害缺陷,必要時可在粗加工後精加工前,增加消除應力退火處理,以保證零件精度
8 |+ @: e% u4 M3 H! Q四、氮化及軟氮化前之準備 進行工件之表面品質檢查及必要之清理;進行不欲氮化及軟氮化部位之防止氮化及軟氮化處理 清除工件表面之氧化皮、銹斑和油垢依客戶要求之部位做好防氮化及軟氮化處理
9 V/ q+ W1 V1 r; E4 ?; ]& A5 V9 n& b五、氮化及軟氮化 依製程條件進行氮化及軟氮化處理 達到規範或客戶對於氮化及軟氮化工件硬度,硬化深度等特性要求- J* `0 o1 J% A. Z, U
氣體氮化及氣體軟氮化的操作
5 \4 |6 K: p; j. M) s) P# H3 _' L( G 一、 氣體氮化的操作
( t& k2 f3 u1 x 氣體氮化可分為下列幾個階段:
5 U; N0 B8 ^1 H% u- t(一) 準備工件
, O, e U# {9 {- o$ R(二) 裝爐! L" |. O. ?7 [; P
(三) 升溫
" O0 l4 J6 n9 j( z4 G(四) 保溫0 Y# [0 v1 i& @7 f
(五) 出爐, K A) {* f+ F3 c# R' ?5 O
(六) 異常處理
: u' g4 W# G0 `2 m- j I5 b& ^
: J' s( A/ K5 [; j5 M 各階段的操作要點為:
_+ k3 B. [8 O9 O* G, z; _(一) 準備工件
4 f+ _! Z- @. S$ a% d& V3 A9 g; ~1. 將清理乾淨的工件及隨爐試片牢固地安放或吊掛在夾治具上,工件間應保持適當的距離,以確保氨分解氣氛循環流通和爐罐內溫度均勻。7 M! w$ r* W' b6 E
2. 隨爐試片應放在能反映及代表工件氮化品質的位置上。
' w$ ~1 F* W5 ]% j2 B+ Q3. 對於不銹鋼等表面有鈍化膜之待處理件,應經細砂噴砂或其它有效方法處理去除鈍化膜,以獲得新鮮的表面並於裝夾具後立即裝爐。: d) N2 b) C$ k+ O1 F
4. 氮化用夾治具應堅固可靠,並定期更換,以防止夾治具突然脆斷之問題的發生。
& ?1 K. R0 Y% I' w- F" B" y$ S- D. v4 H(二) 裝爐/ K& J: i2 O3 H$ W
1. 將裝好工件的夾治具平穩地裝入爐中,接通氨氣管路,蓋上保溫爐蓋。( m) o8 q3 m2 ~% Y
2. 檢查氨氣管道是否暢通,以及有無洩漏' P; {, M' f: B Y6 v% e' c( v$ w
一般而言,爐蓋密封處和管道接頭是最容易發生氨氣洩漏的地方;由於氨氣有臭味,所以一旦有洩漏的情形發生時很容易就可聞到其臭味;當發覺有氨氣洩漏的情形發生時,可利用下列兩種方法,確認發生漏氣的地方,並進行重新密封或進行必要之管路及接頭更換措施:+ g" p$ a! f8 J5 W" a) d
(1) 利用蘸有鹽酸的玻璃棒,在可能發生漏氣的地方附近移動,當有氨氣洩漏出時,由於氨氣遇到鹽酸會形成氯化銨,所以會產生白霧,如此便可確認發生漏氣的地方。4 P6 Z* W" y0 S- y
(2) 採用紅色的石蕊試紙或黃色的pH廣用試紙,將其浸水濕潤後貼在玻璃棒上,在可能發生漏氣的地方移動,當碰到氨氣時,試紙就會變色,紅色的石蕊試紙會變成藍色,而黃色的pH試紙變亦會成藍色。
. k: G9 }& h9 `+ |( m& i T: z) T1 b* o6 H
3. 檢查及確認電路和測溫儀表、氨分解率測定儀、流量計和壓力計等各種相關儀表是否正常運作。
6 ?1 x, J, R4 `$ b' R4 n" N(三) 升溫2 z$ j9 X5 F/ r6 H6 a/ D$ h
首先向爐罐內通入氨氣,將爐內空氣驅除,然後使爐子緩慢升溫,並逐漸增加氨氣流量。! V9 o P! d) E# |& w) z7 {5 p& a
(四) 保溫
5 f' X+ f+ F* P( {& L1. 保溫階段,可依工件對尺寸精度、表面硬度、氮化深度以及製程時間等因素而有三種選擇:
) y5 ?) K/ M+ [9 p- ?(1) 一段氮化 + f- e; t. {6 J/ E1 S0 x% M
又稱為等溫氮化,其氮化溫度在整個處理過程中不變化,早期此法應用最為廣泛,其一般的氮化溫度是480~530℃,保溫時間一般60~70小時,有時可放寬到50~100小時,主要視氮化深度的要求而定。3 {: ~% ^9 J3 N" M9 O' C
通常而言經一段氮化處理後,工件的表面硬度約為HV950~1200,其主要的特點為氮化深度較淺,工件變形小,但氮化速度慢,處理時間長,較適於尺寸精度要求高的工件之處理。
2 G8 t( k* n8 q& N4 c3 \% @6 E- L0 n- m& g0 [; C
7 v J# g6 k4 r2 ]$ i
(2) 兩段氮化 : y4 o& t, |1 z: d; f
為了加快氮化速度,及獲得更深的氮化深度,可採用本方法,先在510℃保溫,再升高到530~540℃保溫,兩段的保溫時間可以相同也可以後段略長。
/ B t3 {. ?3 ]7 w; o. W! g3 d' i
3 v1 w( |7 J% \2 d3 S& |& B
1 C& c6 Q4 M1 `" Z! g: [* a! G 本方法所獲得的工件表面硬度較一段氮化法所得者低HV30~50,但保溫時間則比一段氮化縮短了1/3左右,適用於要求較深的氮化深度及批量較大的工件。
8 S) K; Y( S! I- N
: r' Q6 z9 i; p1 d( b, g' T5 G! |8 N(3) 三段氮化 r$ N) d8 x9 ]9 O+ |' T& A# m+ ?4 W
本方法係在510℃保溫後升高到550~560℃保溫,再降溫到520~530℃保溫;保溫時間大約各佔1/2。本方法所獲得的工件表面硬度與兩段氮化相似,氮化速度快,但由於處理溫度略高,所以工件變形略大,較適合於對尺吋精度要求不高的工件之$ w3 x0 i( w' P; T E! Y. ]
/ R9 Z7 w5 t1 p/ O
以上三種方法,在保溫結束後都應進行退氮處理,以降低氮化層脆性,一般係將排氣閥關小或關閉,並將進氣閥關小,以減少進氨量,使爐內氨分解率高達85%以上。在滲氮溫度保持2~4小時,如此可減少工件表面氮濃度而減少氮化層脆性。
4 e0 c, k! w" p1 @ z 每30~60分鐘應測定並記錄氨分解率一次,並且記錄是否有其它異常情況發生。; i( Q. E# d8 w
(五) 出爐
, K, I( Q# T# ?0 Y1. 氮化處理完畢後,將工件留在爐內緩冷至200℃以下出爐,在此之前,爐內應保持正壓,以防止空氣洩入;也可將爐罐吊至爐外,加速冷卻,但罐內仍應保持正壓,以免工件表面因氧化而成藍色。! P/ G2 H' a4 ]% Q/ N, f4 D; |1 s
2. 將夾具平穩地吊出爐罐並避免碰撞工件,以免造成脆的氮化層剝落或工件損傷。
, |4 x* ^6 P* o/ Y2 d( T5 Y) Q- o3. 出爐後即可小心的將工件及隨爐試片取下。$ a/ {! B* z' k0 R9 o
(六) 異常處理
8 M! C" ^; I* x# q; d8 T* C 氮化處理過程中如發生停電等異常事故,仍應繼續不斷地向爐罐正常通入氨器,不可停止,待繼續供電後,再升溫至氮化及溫度,並適當延長保溫時間以確保證氮化及件之品質。
" Z2 D6 P2 K N7 q M# G2 J3 J' Y$ J S/ |8 D2 y
# [6 Z4 ^" N! ^氣體軟氮化的操作2 p( T2 w" r3 A5 X
氣體軟氮化可在氣體滲氮爐內進行,滲劑可以根據不同的材料和性能要求選用不同配比滴入滲氮爐中,並可隨時改變其滴量,以達到靈活調整爐氣成分和活性的目的。
$ T$ L+ }) r- O: E/ | 一、 常用氣體軟氮化滲劑有:* U- w' F: N& U0 @9 s, x% I' ^" M
(一) 氨氣 (50%) +醇類 (甲醇或乙醇)(50%)! |% j' R/ E. a, [5 E
(二) 氨氣 (50%)+吸熱式氣體 (50%)
; L: U( ~; Z4 D& P$ h- P; t' c(三) 尿素 (100%) 熱分解
6 v, M& K6 _0 X$ J$ L1 z+ r(四) 含氮碳有機液體熱分解 |
|